JPH0194603A - 超電導コイル押え装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超電導コイルを応用した製品のコイル押えの
装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に超電導コイルは通電時に強大な電磁力を発生する
ので強力な拘束装置を必要とする。第６図ないし第８図
は従来のくら型の超電導コイルを押え込むための；イル
押えを示すもので、２分割の中空円盤状のコイル押え１
０２の一対を結合ピン１０３で結合し、−株化している
。コイル押え１０２には内側に一体型スペーサ１０４が
内方に突設されており、これにより超電導コイル１を押
え込んでいる。また、各コイル押え１０２は独立してい
るので端部のフランジ１０６をコイルキー１０５で継ぐ
ことにより；イル押え１０２の集合体を一体化させてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の超電導コイルの拘束装置には次の問題があっ
た。

（１）コイル押え１０２と１体になりた一体型スペーサ
１０４で超電導コイル１を押え込むと、コイル押え１０
２に曲げモーメントが発生し、これに抵抗し得る強度を
得るためコイル押え１０２の断面寸法が大きくなる。

（２）コイル押え１０２が薄肉の中空円盤の集合体であ
り個々が不連続であるため組立（超電導コイルｌを周方
向に逐一圧縮しながら組立てる必要がある）が困難であ
る。

（３）　　コイル押え１０２が不連続な中空円盤の集合
体であるのでこれらを一体化するためコイルキー１０５
が必要となるが、コイル通電時に発生する長手方向電磁
力作用に対し、コイルキー１０５のみで抵抗する事にな
り、コイル押え１０２の強度が活かされない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点解決の手段として、縦の両端面が櫛
歯状をなすとともに横断面の内周が拘束すべき超電導コ
イルの外周にはソ一致した半円形をなし相互に上記′Ｗ
Ｊ歯状の端面な係合し合ってはソーつの筒体を形成可能
な一対の補剛円筒シェルと、その外周が上記補剛円筒シ
ェルの内周面に適合可能にかつ内周迄の厚さが上記超電
導コイルの厚さとはｙ同一に形成された円弧状のスペー
サとを具備してなることを特徴とする超電導コイル押え
装置を提供しようとするものである。

〔作用〕

本発明は上記のように構成されるので、従来、コイル押
えの内方に突設されていた一体型スイーサが分離されて
円弧状のスペーサとして独立し、コイル押えに代って内
周が超電導コイルの外周にはソ一致した半円形の補剛円
筒シェルの一対を用いてコイルを拘束するため、補剛円
筒シェルは−様な内圧のみを受けるとと＼なりて全（曲
げモーメントを発生せず、７−プテンシ田ンのみで超電
導コイルを拘束できる。従つて安全性が高まると同時に
小型化できる。

また、従来のよ５にコイル押えを多数分離せず、少数分
割シェル構造としたので、長手方向に分割面をずらすこ
とにより、櫛歯のせん断抵抗力により長手方向の力学的
連続性が保たれ、剛度も高くなる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第３図により説明する
。

これらの図において超電導コイルｌの間には超電導コイ
ル１の厚さと略同−のスペーサ４が略対称に一対挿入さ
れており、その外から一対の補剛円筒シェル構造のコイ
ル押え２で超電導コイルｌを圧縮しながら押え込み、櫛
歯部５を係合した上で結合ピン３を櫛歯部５に設けられ
たピン穴に通して組立てる。超電導コイル１の初期圧縮
時及びコイル通電時に発生するコイル周方向力に対して
は、スペーサ４及び超電導コイル１の内方で抵抗するの
でコイル押え２は超電導コイル１の半径方向力のみを一
様内圧として負担すれば良い。

通電時の軸方向力に対しては、櫛歯部５のせん断力で抵
抗する。

因みに本装置の場合、最も重要な超電導コイル１がコイ
ル押え２に及ぼす内圧の影響について本実施例と従来例
とを第４図及び第５図によって比較すると次の通りであ
る。

先ず、従来例の第５図では超電導コイル１をコイル押え
１０２によって押え込むと図示しない超電導コイル１０
円筒状コアに一体型スペーサ１０４の内周が当接し、以
後は導線の集合体である超電導コイル１が成る範囲で見
掛上の容積変化及び形状変化を起すので一体型スイーサ
１０４から対称状に、半円形の範囲迄伸びたコイル押え
１０２（第７図に示すよ５に結合ピン１０３で締結する
迄は対称線に対してキャンチレバーとなる）は一体型ス
ペーサ１０４を固定端、他端を自由端としたキャンチレ
バーが超電導コイルｌの内方に向って押し曲げられたと
同等の結果となり、一体型スペーサ１０４とキャンチレ
バーに相当する細い部分との断面積の急変する近傍に大
きな曲げ応力が発生することになる。具体的にはコイル
押え１０２の内周側には接線方向にコンブレッジ曹ン、
同じく外周側にはテンシ冒ンが作用し、内周の上記断面
積急変部位には応力集中を伴った大きな圧縮応力が、外
周には引張応力が発生することになる。結合ピン１０３
で一対のコイル押え１０２を円筒状に結合後は第５図の
放射状の矢印の向きに超電導フィルｌの復元力が働き、
特に通電時は電磁力の加重によってそれが大きな力とな
って作用するがこれによる接線方向のいわゆる７−プテ
ンシ璽ンは一体Ｗスペーサ１０４の存在によつてその応
力流れが一様流とならず、やはり断面急変部で応力集中
を生じ局部的に大きな応力を生じる危険を包蔵する。一
般に７−プテンシ冒ンによる引張応力（単純応力）より
もその外殻が法線方向に曲げを受けて生じる外皮引張応
力の方が格段に大きいので、この従来例の場合は先ずコ
イル押え１０２を取付ける場合の曲げ応力、取付後のフ
ープテンシ嘗ンに対する断面積急変部の集中応力の２つ
の危険機会を構造的に有することになる。

これに比し、本実施例の場合は従来例のように一体型ス
ペーサ１０４がなく、それに相当する部分はスに一部４
と・して独立させたのでコイル押え２は一様断面となり
、超電導コイルｌを押え込む際も第４図に示すようにス
ペーサ４の外周とコイル押え２の内周とは自由に滑り合
い、かつ、法線方向の接離は自由なので殆ど曲げ応力を
発生する危険断面が存在しない。又、７−プテンシ冒ン
に対しても断面急変部も断面変化部も共に存在せず一様
断面なので発生応力はこの種閉鎖系応力としては最も安
全な一様単純応力となる。

以上説明したように本実施例によれば、コイル押えが円
周方向に一様断面となって、従来のように一体型スイー
サを持たないので、強度上、きわめて有利な超電導コイ
ルの拘束装置を得ることができる。又、従来のように中
空円盤状のコイル押えを超電導コイルの円筒軸方向に多
数羅列した構造ではなく、円筒軸方向に充分な長さを有
する補剛円筒シェル構造のコイル押えを連接し、かつ−
対相互の櫛歯部を噛合わせてピン結合するので従来例に
比し、剛度もきわめて高い構造が得られる。

なお、上記実施例は第１図に示すようにコイル押え１０
２を縦方向に千鳥状に連接した例で説明したが必ずしも
千鳥状に連接する必要はない。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構成されるので次の効果を有する
。

即ち、コイル間にスイーサーを独立配置することにより
、コイル押えへの曲げモーメント作用がなくなり、コイ
ル押えの構造寸法を小さく、軽量化できる。

コイル押えは分割補則シェル構造化して軽量化するとと
もに分割面は櫛歯構造とし結合ピンへのせん断力を低く
押えることができる。

また長手方向への分割面は、上下シェルでずらす事によ
り長手方向荷重作用に対しても櫛歯で抵抗できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の正面図、第２図はその左側
面図、第３図は本発明の一実施例を一部破断で示した斜
視図、第４図は上記実施例の構成部材に作用する外力の
負荷状況を説明するために実施例の横断面で示した模式
図、第５図は第４図斜視図である。 ｌ・・・超電導コイル、 ２・・・コイル押え（補則円筒シェル）、３・・・結合
ピン、　　　　４・・・スペーサ、５・・・櫛歯部 第６図　　　　　　第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　縦の両端面が櫛歯状をなすとともに横断面の内周が拘
   束すべき超電導コイルの外周にほゞ一致した半円形をな
   し相互に上記櫛歯状の端面を係合し合ってほゞ一つの筒
   体を形成可能な一対の補剛円筒シェルと、その外周が上
   記補剛円筒シェルの内周面に適合可能にかつ内周迄の厚
   さが上記超電導コイルの厚さとほゞ同一に形成された円
   弧状のスペーサとを具備してなることを特徴とする超電
   導コイル押え装置。